地理信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.docx

1、感謝你的觀看實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：地理信息系統(tǒng)原理 A課程實(shí)驗(yàn)所屬課程：地理信息系統(tǒng)原理A開課學(xué)期： 2014 2015第一學(xué)期所在專業(yè)：所在班級(jí)：學(xué) 號(hào)：姓 名：完成時(shí)間：感謝你的觀看感謝你的觀看目錄實(shí)驗(yàn)一：地理信息系統(tǒng)基本構(gòu)成 3-7實(shí)驗(yàn)二：地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 8-16實(shí)驗(yàn)三：地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理 17-19實(shí)驗(yàn)四：地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理 20-25實(shí)驗(yàn)五：空間操作及其空間分析 26-34實(shí)驗(yàn)六：地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸由 35-42實(shí)驗(yàn)一地理信息系統(tǒng)基本構(gòu)成一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私釭IS的組成和軟硬件平臺(tái)，熟悉平臺(tái)軟件的界面環(huán)境、基本操作，理會(huì)GIS的基本功能二、實(shí)驗(yàn)分組每人一組，獨(dú)立完成三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容啟動(dòng)

2、 MapInfoMapInfo界面結(jié)構(gòu)菜單命令MapInfo的工具條讀取柵格圖像并使用繪圖工具打開表完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果、體會(huì)指定項(xiàng)目，和個(gè)人收獲四、方案設(shè)計(jì)（要求）實(shí)驗(yàn)結(jié)果五、1 .快速啟動(dòng)項(xiàng)2.系統(tǒng)界面情況三Ml帖H*r 0熱u u inw w： 好值.叫巴ill也 也 I rv：iK觀看, li It iWW 4ITH 吁；I*jiff-U1 4，Mil |鼾叫| lllMVitKl1rlib EKEFtllEMrK/ 5廣（二）屏幕矢量化（圖形數(shù).據(jù)輸入）（三）屬性數(shù)據(jù)輸入五、結(jié)論（體會(huì)）2 .關(guān)于圖象配準(zhǔn)的功能配準(zhǔn)一幅柵格圖象時(shí)，要輸入地圖坐標(biāo)（如經(jīng)度/緯度），并指定柵格圖象上與 該坐標(biāo)對(duì)應(yīng)

3、的點(diǎn)。要在 MapInfo中顯示柵格圖象前必須進(jìn)行配準(zhǔn)，以使 MapInfo 在顯示圖象時(shí)能夠完成地理計(jì)算，如計(jì)算距離和面積等。3 .對(duì)物理坐標(biāo)和用戶坐標(biāo)的概念及轉(zhuǎn)換關(guān)系的理解物理坐標(biāo)系：在設(shè)計(jì)、描述圖形對(duì)象的時(shí)候，用戶使用的通常是對(duì)象 所在的世界坐標(biāo)系。在圖形輸出時(shí)，往往使用與設(shè)備物理參數(shù)有關(guān)的 設(shè)備坐標(biāo)系。設(shè)備坐標(biāo)系是物理設(shè)備的輸入輸出空間。因此，設(shè)備坐 標(biāo)系又稱為物理坐標(biāo)系。用戶坐標(biāo)系：用戶坐標(biāo)系又稱為世界坐標(biāo)系。由于圖形坐標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)自 于GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)，所以通常也采用世界坐標(biāo)系。具空間一般為實(shí)數(shù) 域，理論上是連續(xù)的，無(wú)限的。大地坐標(biāo)系是地理坐標(biāo)系的一種，也 可以看作一種世界坐標(biāo)系。在用

4、戶坐標(biāo)與物理坐標(biāo)之間定義一個(gè)與設(shè)備無(wú)關(guān)的規(guī)范化坐標(biāo)系。這種坐標(biāo)系每一位坐標(biāo)的取值范圍可以為【0, 1之間的實(shí)數(shù)，也可以 是0到65535之間的整數(shù)。為了與物理坐標(biāo)系相區(qū)別，這種坐標(biāo)系又 稱為邏輯坐標(biāo)系。繪圖輸出時(shí)，可以將世界坐標(biāo)系坐標(biāo)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成邏 輯坐標(biāo)，邏輯坐標(biāo)與設(shè)備坐標(biāo)的映射由設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序完成。4 .控制點(diǎn)的選取手工輸入坐標(biāo)值地圖配準(zhǔn)的方法需要事先確定控制點(diǎn)的經(jīng)度與緯 度坐標(biāo)值，一般在經(jīng)緯線的交點(diǎn)處容易確定；而應(yīng)用已有矢量地圖傳 遞坐標(biāo)值地圖配準(zhǔn)的方法則需要事先在地圖上確定有明顯標(biāo)志的控 制點(diǎn)位置，二者的方法不同。無(wú)論何種方法，先需要確定控制點(diǎn)，而且控制點(diǎn)越多，誤差越小。5 .圖層的理解，

5、圖層的最基本文件應(yīng)該是哪兩個(gè)柵格圖像文件(JPEG和圖層文件(TAB6 .本實(shí)驗(yàn)涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)原理(1)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)利用幾何學(xué)中的點(diǎn)、線、面及其組合體來(lái)表示地理實(shí)體空間分 布的數(shù)據(jù)組織方式。其數(shù)據(jù)按點(diǎn)、線或多邊形為單位進(jìn)行組織，每個(gè) 多邊形都以閉合線段存儲(chǔ)，多邊形的公共邊界被數(shù)字化兩次和存儲(chǔ)兩 次；點(diǎn)、線和多邊形有各自的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；島或洞只作為一個(gè)單個(gè)圖形， 沒有與外界多邊形的聯(lián)系。(vince )(2)拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)點(diǎn)是相互獨(dú)立的，點(diǎn)連成線，線構(gòu)成面。每條線始于起始節(jié)點(diǎn)， 止于終止節(jié)點(diǎn)，并于左右多邊形相連接。(eg.river )實(shí)驗(yàn)三地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諗?shù)據(jù)組織

6、、管理與維護(hù)方法，理解數(shù)據(jù)庫(kù)連接技術(shù)，辨析MapInfo的數(shù) 據(jù)管理模式二、實(shí)驗(yàn)分組每人一組，獨(dú)立完成三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容文件格式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)文件組織表管理ODB援口集成管理實(shí)現(xiàn)方式遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)訪問MapInfo的數(shù)據(jù)管理模式地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模式四、方案設(shè)計(jì)（要求）略五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（結(jié)論）1 .快速啟動(dòng)并打開矢量數(shù)據(jù)（每一結(jié)果擬定一個(gè)標(biāo)題，華文中宋，小四）2.刪除表3.表的維護(hù)和管理六、體會(huì)(收獲)1 . MapInfo數(shù)據(jù)管理涉及數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件嗎？如何管理的？MapInfo數(shù)據(jù)管理涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件?？臻g數(shù)據(jù)以操作系統(tǒng)的文件形式 保存在計(jì)算機(jī)中，具有代表性的有MapInfor使用的.WORK.TAB文

7、件?？臻g數(shù)據(jù) 文件存儲(chǔ)和管理的特點(diǎn)是一個(gè) GIS軟件可以同時(shí)直接使用多個(gè)空間數(shù)據(jù)文件，一 個(gè)空間數(shù)據(jù)文件也可以同時(shí)為多個(gè) GIS軟件共享。為了避免不同文件之間的數(shù)據(jù)的冗余存儲(chǔ)，相同的數(shù)據(jù)一般只能存儲(chǔ)一次。由此，發(fā)展出了采用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的方法。 一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫(kù) 系統(tǒng)應(yīng)該包括數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)三個(gè)組成部分。 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫(kù)建立、使用和管理工具的軟件系統(tǒng)。而數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系 統(tǒng)則是為了滿足特定的用戶數(shù)據(jù)處理需求而建立起來(lái)的， 具有數(shù)據(jù)庫(kù)訪問功能的 應(yīng)用軟件，從而提供給用戶一個(gè)訪問和操作特定數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶界面。2 .地理信息系統(tǒng)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)管理模式。(1

8、)初級(jí)式的管理模式（2）混合式的管理模式（3）擴(kuò)展式的管理模式（4）集成式的管理模式實(shí)驗(yàn)四地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜ね队白儞Q、數(shù)據(jù)變換、數(shù)據(jù)融合、格式轉(zhuǎn)換等基本數(shù)據(jù)處理手段，明確 數(shù)據(jù)處理的原理。二、實(shí)驗(yàn)分組每人一組，獨(dú)立完成三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容空間數(shù)據(jù)的變換： 幾何糾正，投影轉(zhuǎn)換，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換：矢柵轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)融合：文件轉(zhuǎn)換與輸入，不同格式數(shù)據(jù)的融合數(shù)據(jù)編輯：圖形處理（整形、剪裁、分割、合并、擦除、轉(zhuǎn)換、對(duì)齊節(jié)點(diǎn) ）屬性表處理（操作重分類、列合并對(duì)象）連接關(guān)系處理（對(duì)應(yīng)關(guān)系編輯）數(shù)據(jù)插值：線對(duì)象平滑處理四、方案設(shè)計(jì)（要求）略五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（結(jié)論）1 .數(shù)據(jù)編輯調(diào)整對(duì)象式樣對(duì)象整形對(duì)齊節(jié)

9、點(diǎn)（自動(dòng)捕捉）感謝你的觀看L- LJ- 寸 T 工、J-Ti ai* 年 * & _l * “ m.二，4上匚:二對(duì)象轉(zhuǎn)換擦除對(duì)象分割對(duì)象增加對(duì)象合并對(duì)象裁剪2.屬性數(shù)據(jù)處理六、體會(huì)（收獲）1 .數(shù)據(jù)處理的主要目的(1)由于地理信息系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)類型多種多樣，同一種類型的質(zhì)量也可能有 很大的差異。數(shù)據(jù)處理作為地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能之一，能有效的保證系統(tǒng)數(shù) 據(jù)的規(guī)范和統(tǒng)一，使數(shù)據(jù)滿足用戶需求。(2)數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)變換、數(shù)據(jù)重構(gòu)、數(shù)據(jù)提取等內(nèi)容。數(shù)據(jù)變換包括糾正 和地圖投影轉(zhuǎn)換等，以實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的幾何配準(zhǔn)。數(shù)據(jù)重組，包括剛結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化、 格式轉(zhuǎn)化、類型替換等，以實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)、格式和類型上的統(tǒng)一

10、，多源和 異構(gòu)數(shù)據(jù)的聯(lián)結(jié)與融合。數(shù)據(jù)提取包括類型提取、窗口提取、空間內(nèi)插等，以適 應(yīng)不同用戶對(duì)數(shù)據(jù)的特定要求。2 .用重慶市(行政區(qū))擦除四川(老行政區(qū))時(shí)，對(duì)象指標(biāo)分解的實(shí)際含義。在研究四川省經(jīng)濟(jì)發(fā)展，如GDP勺增長(zhǎng)、居民可支配收入等等時(shí)，就可以將其與 重慶市脫離開來(lái)獨(dú)立研究，從而更容易發(fā)現(xiàn)發(fā)展中的弊端和問題， 使政府的措施 更有針對(duì)性和目的性。3 .平滑處理的實(shí)現(xiàn)原理(1)線性平滑，是對(duì)每一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值用它的領(lǐng)域值來(lái)代替，領(lǐng)域大小為 N*N, N一般取奇數(shù)。(2)非線性平滑，是對(duì)線性平滑的一種改進(jìn)，即不對(duì)所有像素都用它的領(lǐng)域平 均值來(lái)代替，而是取一個(gè)閾值，當(dāng)像素灰度值與其領(lǐng)域平均值之間

11、的差值不大于 閾值時(shí)取其本身的灰度值。(3)自適應(yīng)平滑，一種根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)厍闆r來(lái)進(jìn)行控制的方法，考慮到圖像中目 標(biāo)物體和背景一般都具有不同的均值和方差， 為保留一定的邊緣信息，可采用自 適應(yīng)的局部平滑的濾波。實(shí)驗(yàn)五 空間操作與空間分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康母兄x你的觀看掌握空間操作方法，理解空間分析的基本原理二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇查詢重分區(qū)幾何量算空間統(tǒng)計(jì)疊壓節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)分析Voronoi創(chuàng)建點(diǎn)地理編碼DEM三、實(shí)驗(yàn)步驟略四、結(jié)果（一）選擇與查詢.從屏幕選擇 5n, CEE!*4AM mi4IJHD vmfitmmrp4.TI1.JLC.zrnr,hlIT F iWfsSP/f昌wjr inijfM tM HK3U

12、.FU ML-IX1 jUB.I-1費(fèi)射你的觀看一嶺q mJT 3 Mi.PITgl . d Hlk-lft JfkJM aoui!4*ri.o*!h fr.g.illRd FVa.RRfn,*iniVK/M&q,44*31工diQi.wgi.ijn AE*U ITBIZi.WTi*Xn i*ife. J jJ17 a-Mi“ ,事JtFdi diM DOB/ T./J*二 M MDIT iJF IU1R illtur*34*WlI* 4HhlC9感謝你的觀看感謝你的觀看2.選擇查詢3. SQL查詢）重新分蹲；曄膝3小*叫fttt 刪憫的IIW制 milw斯上注解r/皿 ” j W.W! 1s

13、M鰭耗調(diào) 1If骷修明,硒訕M Ihifl檔單才和乾。V,護(hù)mtpa.VEf-Ur虬 rm tMIr幗必培懶WMWA-HIWiHW. fttrbtEql 11 r if. HieWUI*Wi日 R =HIT. WIPILJH，笊 E HM 產(chǎn)噌J，il 毗RET .修 佐HlWt,用他-Wlo.tl44IJUUXM一!上 :3-tEflJ 5 1 fl 1 I s J- 1 1 I（三）空間量算 （四）空間統(tǒng)計(jì)（表統(tǒng)計(jì)）（七）疊壓節(jié)點(diǎn)（Overlay Nodes）五、（五）創(chuàng)建緩沖區(qū)（六）Voronoi體會(huì)3 。 01 .關(guān)于空間操作的算法原理計(jì)算兩個(gè)頂點(diǎn)之間的最短路徑，空間網(wǎng)絡(luò)分析中最常見的

14、的問題。Dijkstra 算法是求單源最短路徑的有效方法。其原理描述如下：由Dijkstra 提出的該算法是按路徑長(zhǎng)度遞增順序產(chǎn)生各頂點(diǎn)的最短路徑。設(shè)最短距離已確定的頂點(diǎn)集合稱為紅點(diǎn)集，短距離尚未確定的頂點(diǎn)集合稱為藍(lán)點(diǎn) 集。初始時(shí)，只有源點(diǎn)的最短距離是已知的，所以紅點(diǎn)集包含源點(diǎn)，藍(lán)點(diǎn)集包含 其他頂點(diǎn)。重復(fù)以下過程，按路徑長(zhǎng)度遞增順序產(chǎn)生各藍(lán)頂點(diǎn)的最短路徑：在當(dāng)前藍(lán)點(diǎn)集中選擇一個(gè)距離最小的藍(lán)點(diǎn)來(lái)擴(kuò)充紅點(diǎn)集，以保證算法按路徑長(zhǎng)度遞增 的順序產(chǎn)生個(gè)頂點(diǎn)的最短路徑。每擴(kuò)充一個(gè)藍(lán)點(diǎn)到紅點(diǎn)集中，則將藍(lán)點(diǎn)集中剩余 的藍(lán)點(diǎn)的路徑按照新加入的紅點(diǎn)作為中間頂點(diǎn)進(jìn)行修正，一旦加入新紅點(diǎn)使得藍(lán)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度變短，則用變

15、短的路徑代替原來(lái)的藍(lán)點(diǎn)路徑長(zhǎng)度。直到藍(lán)點(diǎn)集中僅 剩下最短距離為無(wú)窮大的藍(lán)點(diǎn)，或者所需求的藍(lán)點(diǎn)已擴(kuò)充到紅點(diǎn)集時(shí)，算法結(jié)束。2 .空間分析的統(tǒng)一工作流程基于空間數(shù)據(jù)的分析技術(shù)，它是以地球科學(xué)原理為依托，通過分析算法 從空間數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)地理對(duì)象的空間位置、空間分布、空間形態(tài)、空間形態(tài)、 空間構(gòu)成、空間演變等信息。3 .空間分析的意義空間網(wǎng)絡(luò)分析是GIS空間分析的重要組成部分。通常用來(lái)描述某種資源或 物質(zhì)沿著路徑在空間上的運(yùn)動(dòng)。例如城市道路系統(tǒng)、各類地下管網(wǎng)系統(tǒng)、流域的 水網(wǎng)等，都可用網(wǎng)絡(luò)來(lái)表示，形成各類物質(zhì)、能量和信息流通的通道?？臻g網(wǎng)絡(luò)分析的應(yīng)用很廣泛，如公共交通運(yùn)營(yíng)的線路選擇和緊急救援行動(dòng) 線

16、路的選擇等；選擇網(wǎng)絡(luò)最佳路徑；當(dāng)估計(jì)排水系統(tǒng)在暴雨期間是否溢流及河流 是否泛濫時(shí)，需要進(jìn)行網(wǎng)流量分析或負(fù)荷；城市消防站分布和醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)的配 置等?？梢钥闯墒抢镁W(wǎng)絡(luò)和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行資源的分配等。實(shí)驗(yàn)六地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸出一、 目的明確地理信息系統(tǒng)輸出的技術(shù)原理和基本的輸出形式，掌握地圖生成、專題地圖制作方法。二、內(nèi)容1 .制作各省市教職工統(tǒng)計(jì)圖。2 .用范圍圖法+餅圖法制作中國(guó)教職工分布圖。3 .用柱狀圖法制作中國(guó)城鎮(zhèn)及農(nóng)村人均收入分布圖。4 .用等級(jí)符號(hào)法制作中國(guó)主要城市人口圖。5 .制人口密度專題地圖6 .制人口密度3D地圖7 .報(bào)表制作8 .布局窗口三、步驟略四、結(jié)果(1)餅圖(2)柱狀

17、圖(3)等級(jí)符號(hào)(4) 3D地圖五、體會(huì)1 .地理信息系統(tǒng)生成圖形(地圖)的技術(shù)手段(1)圖形坐標(biāo)系統(tǒng)地球表面的世界坐標(biāo)系：世界坐標(biāo)系也稱用戶坐標(biāo)系。由于圖形坐標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái) 自于GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)，所以通常也采用世界坐標(biāo)系。其空間一般為實(shí)數(shù)域，理論 上是連續(xù)、無(wú)限的。大地坐標(biāo)系：是地理坐標(biāo)系的一種，也可看作一種世界坐標(biāo)系。大地原點(diǎn)是 大地坐標(biāo)系的起算點(diǎn)，大地坐標(biāo)系采用由大地測(cè)量方法決定的的大地緯度大地經(jīng) 度。輸出設(shè)備物理坐標(biāo)系：在設(shè)計(jì)、描述圖形對(duì)象時(shí)，用戶使用的通常是對(duì)象所 在的世界坐標(biāo)系。在圖形輸出時(shí)，往往使用與設(shè)備物理參數(shù)有關(guān)的設(shè)備坐標(biāo)系。(2)顏色模型和顏色空間RGB色模型：RGB色模型是工業(yè)

18、界的一種顏色標(biāo)準(zhǔn)，是通過對(duì)紅( R)、 綠(0、藍(lán)(B)三個(gè)顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來(lái)得到各式各樣 的顏色，稱為加色法。CMY微色模型：以紅、綠、藍(lán)的補(bǔ)色青、洋紅、黃為原色再加上黑色構(gòu)成 的顏色模型。HSV色卞g型：RGBffi CMY顏色模型都面向硬件的，而HSV色模型是面向 用戶的。(3) GIS圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)二維矢量圖形結(jié)構(gòu)：根據(jù)空間要素種類的不同， GIS中二維矢量圖形結(jié)構(gòu)可 以有不同的表達(dá)方式。對(duì)點(diǎn)狀要素而言，可由一個(gè)表示幾何位置的坐標(biāo)對(duì)(x,y ) 表達(dá)，線狀要素則由一用坐標(biāo) (x1,y1 ) ,(x2,y2), 一 (xn,yn) 表示；面狀要 素則由一個(gè)首尾相連的坐標(biāo)用或多個(gè)坐標(biāo)用表示。柵格圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是空間數(shù)據(jù)的表示方法之一，任何面狀分布的對(duì)象都可 以用柵格數(shù)據(jù)逼近。柵格數(shù)據(jù)的每一個(gè)元素都可以用行和列唯一的標(biāo)識(shí)，而行和列的數(shù)目則取決于柵格的分辨率和實(shí)體的特征。2.輸出時(shí)其形式的改變及其在提取隱含信息方面的意義(1)在GIS的輸出過程中，如何實(shí)現(xiàn)從用戶坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)系的變換，